Выбор технических характеристик беспилотных летательных систем для решения задач картографирования. Беспилотные летательные аппараты. Характеристики беспилотников Максимальная скорость беспилотника

Возможность сохранить наиболее ценный ресурс – бойцов на поле боя с начала первых войн являлось наиболее важным и перспективным. Современные технологии позволяют использовать боевые машины дистанционно, что исключает потерю оператора даже при уничтожении единицы. Одним из наиболее актуальных в наши дни является создание беспилотных летательных аппаратов.

Что такое БПЛА (беспилотный летательный аппарат)

БПЛА называют любой летательный аппарат, в котором в воздухе нет пилота. Автономность устройств различная: есть простейшие варианты с дистанционным управлением, либо полностью автоматизированные машины. Первый вариант еще называют дистанционно-пилотируемым ЛА (ДПЛА), они отличаются непрерывной подачей команд от оператора. Более совершенные системы требуют лишь эпизодической подачи команд, между которыми устройство работает автономно.

Основное преимущество таких машин перед пилотируемыми истребителями и разведчиками в том, что они до 20-ти раз дешевле своих аналогов при сопоставимых возможностях.

Недостаток устройств в уязвимости каналов связи, которые легко нарушить и вывести машину из строя.

История создания и развития БПЛА

История беспилотников началась в Великобритании в 1933 году, когда на базе биплана Fairy Queen был собран самолет, управляющийся по радио. До начала Второй мировой войны и в первые годы было собрано более 400 таких машин, которые использовались в качестве мишеней при Королевском ВМФ.

Первой боевой машиной этого класса стали знаменитые немецкие Фау-1, оснащенные пульсирующим реактивным двигателем. Примечательно, что запускать самолеты-боеголовки можно было как с земли, так и с воздушных носителей.

Управлялась ракета следующими средствами:

• автопилотом, которому задавались параметры высоты и курса перед запуском;
• дальность отсчитывалась механическим счетчиком, который приводился в действие за счет вращения лопастей в носовой части (последние запускались от набегающего воздушного потока);
• по достижении установленной дистанции (разброс — 6 км) взводились взрыватели, и снаряд автоматически переходил в режим пикирования.

Соединенные Штаты в годы войны выпускали мишени для тренировки зенитчиков - Radioplane OQ-2. Ближе к концу противостояния появились первые ударные беспилотники многократного действия - Interstate TDR. Самолет оказался малоэффективным из-за низкой скорости и дальности, которые были обусловлены дешевизной производства. Кроме того, технические средства того времени не позволили вести прицельный огонь, вести бой на большой дистанции без следования самолета-управления. Тем не менее успехи в применении машин были.

В послевоенные годы БПЛА расценивались исключительно в роли мишеней, но ситуация изменилась после появления в войсках зенитных ракетных комплексов. С этого момента беспилотники стали разведчиками, ложными целями для вражеских «зениток». Практика показала, что их использование сокращает потери пилотируемых ЛА.

В Советском Союзе до 70-х годов активно выпускались тяжелые разведывательные самолеты в качестве беспилотных:

1. Ту-123 «Ястреб»;
2. Ту-141 «Стриж»;
3. Ту-143 «Рейс».

Значительные потери авиации во Вьетнаме для армии Соединенных Штатов обернулись возрождением интереса к БПЛА.

Здесь появляются средства для выполнения различных задач;

• фоторазведка;
• радиотехническая разведка;
• цели радиоэлектронной борьбы.

В этом виде использовались 147E, которые собирали разведданные так эффективно, что многократно окупили стоимость всей программы по их же разработке.

Практика применения БПЛА показала значительно больший потенциал в качестве полноценных боевых машин. Поэтому после начала 80-х в Соединенных Штатах начинают разработку тактических и оперативно-стратегических беспилотников.

В развитии БПЛА 80-90-х годов поучаствовали израильские специалисты. Изначально закупались устройства США, но быстро была сформирована собственная научно-техническая база для разработки. Лучше всех зарекомендовала себя фирма «Тадиран». Израильская армия тоже продемонстрировала эффективность использования БПЛА, осуществляя операции против сирийских войск в 1982.

В 80-90-е очевидные успехи ЛА без экипажа на борту спровоцировали начало разработок у многих компаний по всему миру.

В начале 2000-х появился первый ударный аппарат – американский MQ-1 Predator . На борту устанавливались ракеты AGM-114C Hellfire. В начале века беспилотники в основном использовались на Ближнем Востоке.

До сих пор практически все страны активно разрабатывают и внедряют БПЛА. Например, в 2013 в ВС РФ поступили разведывательные комплексы с малой дальностью действия - «Орлан-10».

Также ведется разработка в КБ Сухого и МиГ новой тяжелой машины – ударного самолета со взлетной массой до 20 тонн.

Предназначение беспилотника

Беспилотные летательные аппараты в основном задействуются для решения следующих задач:

• мишени, в том числе для отвлечения вражеских средств ПВО;
• разведка;
• нанесение ударов по различным подвижным и неподвижным целям;
• радиоэлектронная борьба и прочие.

Эффективность аппарата при выполнении задач определяется качеством следующих средств: разведка, связь, автоматизированные системы управления, вооружение.

Сейчас подобные ЛА успешно снижают потери личного состава, доставляют информацию, которую невозможно получить на дистанции прямой видимости.

Разновидности БПЛА

Боевые дроны обычно классифицируются по типу управления на дистанционные, автоматические и неуправляемые.

Кроме того, в ходу классификация по массе и ТТХ:

• Ультралегкие. Это самые легкие БПЛА, вес которых не превышает 10 кг. В воздухе они могут провести в среднем час, практический потолок составляет 1000 метров;
• Легкие. Масса таких машин достигает 50 кг, подняться они способны на 3-5 км и провести в работе 2-3 часа;
• Средние. Это серьезные устройства массой до тонны, их потолок составляет 10 км, и в воздухе они могут без приземления провести до 12 часов;
• Тяжелые. Крупные летательные аппараты весом более тонны, способны подняться на высоту 20 км и без приземления отработать более суток.

В этих группах есть и гражданские устройства, разумеется, они легче и проще. Полноценные боевые машины зачастую не меньше пилотируемых самолетов по габаритам.

Неуправляемые

Неуправляемые системы – это простейшая форма БПЛА. У них управление происходит за счет бортовой механики, установленных характеристик полета. В такой форме можно использовать мишени, разведчики или снаряды.

Дистанционного управления

Дистанционное управление обычно происходит за счет радиосвязи, что ограничивает радиус действия машины. Например, гражданские ЛА могут действовать в пределах 7-8 км.

Автоматические

В основном это боевые машины, способные самостоятельно выполнять сложные задачи в воздухе. Этот класс машин самый многофункциональный.

Принцип работы

Принцип работы БПЛА зависит от его конструктивных особенностей. Существует несколько компоновочных схем, которым соответствует большинство современных ЛА:

• Фиксированное крыло. В этом случае устройства близки к самолетной компоновке, имеют роторные или реактивные двигатели. Такой вариант наиболее экономичен по топливу и имеет большой радиус действия;
• Мультикоптеры. Это винтовые машины, оснащенные не менее двумя моторами, способны осуществлять вертикальный взлет/посадку, зависать в воздухе, поэтому особенно хороши для разведки, в том числе в городской среде;
• Вертолетный тип. Компоновка вертолетная, системы винтов могут быть разными, например, российские разработки часто оснащаются соосными винтами, что роднит модели с такими машинами, как «Черная акула» ;
• Конвертопланы. Это комбинация вертолетной и самолетной схемы. Для экономии пространства поднимаются в воздух такие машины вертикально, в полете меняется конфигурация крыла, и становится возможным самолетный метод передвижения;
• Планеры. В основном это устройства без двигателей, которые сбрасываются с более тяжелой машины и двигаются по заданной траектории. Этот тип подходит для разведывательных целей.

В зависимости от типа двигателя, меняется и используемое топливо. Электромоторы питает аккумулятор, ДВС – бензин, реактивные двигатели – соответствующее топливо.

Силовая установка крепится в корпусе, здесь же размещается управляющая электроника, средства управления и связи. Корпус представляет собой обтекаемый объем для придания конструкции аэродинамической формы. Основой же прочностных характеристик является рама, которая обычно собирается из металла или полимеров.

Простейший набор управляющих систем следующий:

• процессор;
• барометр для определения высоты;
• акселерометр;
• гироскоп;
• навигатор;
• оперативное запоминающее устройство;
• приемник сигнала.

Военные устройства управляются при помощи пульта (если дальность действия небольшая) либо по спутникам.

Сбор информации для оператора и программного обеспечения самой машины поступает из датчиков различных типов. Используются лазерные, звуковые, инфракрасные и прочие типы.

Навигация проводится за счет GPS и электронных карт.

Поступающие сигналы трансформируются контроллером в команды, которые передаются уже на исполняющие устройства, например, рули высоты.

Преимущества и недостатки БПЛА

По сравнению с пилотируемой техникой, БПЛА имеют серьезные преимущества:

1. Массогабаритные характеристики улучшаются, растет живучесть единицы, снижается заметность для радаров;
2. Беспилотники дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов в десятки раз, при этом узкоспециализированные модели могут решать на поле боя сложные задачи;
3. Разведывательные данные при использовании БПЛА передаются в режиме реального времени;
4. На пилотируемую технику распространяются ограничения на применение в условиях боя, когда риск гибели слишком высок. Подобных проблем у автоматизированных машин нет. Учитывая экономические факторы, пожертвовать несколькими будет значительно выгоднее, чем потерять подготовленного летчика;
5. Боеготовность и мобильность максимальна;
6. Несколько единиц можно объединять в целые комплексы для решения ряда сложных задач.

Недостатки любой летающий дрон тоже имеет:

• пилотируемые устройства имеют значительно большую гибкость на практике;
• до сих пор не удается прийти к единому решению вопросов спасения аппарата в случае падения, посадки на подготовленных площадках, осуществления надежной связи на больших дистанциях;
• надежность автоматических устройств до сих пор значительно ниже пилотируемых аналогов;
• по различным причинам в мирное время полеты беспилотных ЛА серьезно ограничиваются.

Тем не менее продолжаются работы по усовершенствованию техники, в том числе повлиять на будущее БПЛА могут нейросети.

Беспилотные аппараты России

Як-133

Это дрон разработки компании «Иркут» - малозаметный аппарат, способный вести разведку и при необходимости уничтожать боевые единицы противника. Предполагается оснащение управляемыми ракетами, бомбами.

А-175 «Акула»

Комплекс, способный вести всепогодный мониторинг климата, в том числе на сложном рельефе. Изначально модель разрабатывалась ООО «АэроРоботикс» для мирных целей, но производители не исключают выпуск военных модификаций.

«Альтаир»

Разведывательно-ударный аппарат, способный продержаться в воздухе до двух суток. Практический потолок – 12 км, скорость в пределах 150-250 км/ч. На взлете масса достигает 5 тонн, из них 1 т – это полезная нагрузка.

БАС-62

Гражданская разработка «ОКБ Сухого». В разведывательной модификации способен собирать разносторонние данные об объектах на воде и суше. Допускается применение для контроля линий электропередач, картографирования, мониторинга метеорологической обстановки.

Беспилотные аппараты США

EQ-4

Разработка компании Northrop Grumman. В 2017 год в армию Соединенных Штатов поступило три машины. Они были направлены в ОАЭ.

«Fury»

Беспилотник компании Lockheed Martin, предназначенный не только для наблюдения и рекогносцировки, но и для радиоэлектронной борьбы. Способен продолжать полет до 15 часов.

«LightingStrike»

Детище компании Aurora Flight Sciences, которое разрабатывается как боевая машина с вертикальным взлетом. Развивает скорость более 700 км/ч, может нести до 1800 кг полезной нагрузки.

MQ-1B «Predator»

Разработка General Atomics – средневысотная машина, которая изначально создавалась как разведывательная. Позже ее модифицировали в многоцелевую технику.

Беспилотные аппараты Израиля

«Mastiff»

Первым созданным израильтянами БПЛА стал «Мастиф», совершивший полет в 1975 году. Целью этой машины была разведка на поле боя. Простоял на вооружении до начала 90-х.

«Shadmit»

Эти устройства использовались для разведки в начале 80-х, когда шла первая Ливанская война. Часть использованных систем передавало в режиме реального времени разведданные, часть имитировала вторжение авиации. Благодаря им, успешно велась борьба с ЗРК.

IAI «Scout»

«Скаут» был создан в качестве тактической разведывательной машины, для чего оснащался телевизионной камерой и системой транслирования собранной информации в реальном времени.

I-View MK150

Другое название - «Наблюдатель». Аппараты разработаны израильской компанией IAI. Это тактическая машина, оснащенная инфракрасной системой наблюдения и комбинированной оптико-электронной начинкой.

Беспилотные аппараты Европы

MALE RPAS

Одна из недавних разработок – перспективная разведывательно-ударная машина, которая создается совместно итальянскими, испанскими, немецкими и французскими компаниями. Первая демонстрация прошла в 2018 году.

«Sagem Sperwer»

Одна из французских разработок, которая успела проявить себя на Балканах в конце прошлого века (1990-е). Создание велось с опорой на национальные и общеевропейские программы.

«Eagle 1»

Еще одна французская машина, которая предназначена для ведения разведывательных операций. Предполагается, что аппарат будет работать на высотах в 7-8 тысяч метров.

HALE

Высотный БПЛА, который может подниматься до 18 километров. В воздухе аппарат может продержаться до трех суток.

В целом в Европе ведущую роль в разработке беспилотных ЛА занимает Франция. Постоянно появляются новинки по всему миру, в том числе модульные многофункциональные модели, на базе которых можно собрать различные боевые и гражданские машины.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Современные беспилотники уже не те. Это когда-то они могли скромно наблюдать за происходящим. Сегодня же эти машины несут на борту бомбы, и способны ими атаковать.

Научно-технический прогресс уже дошел до того, что начал создавать боевые беспилотники. О восьми новейших сейчас и расскажем.

Новый британский засекреченный БПЛА Taranis.

nEUROn

Европейский амбициозный проект. Планируется, что данный БПЛА будет малозаметным, с невероятной ударной мощью:

• вооружение — способен нести на себе 2 управляемые бомбы весом по 230 кг.

Его производство запланировано не ранее 2030 года. Хотя, прототип уже построен, и в 2012-м даже поднимался в небо. Характеристики:

• взлетная масса — 7000 кг;


• двигатель — турбовентиляторный Rolls-Royce Turbom Adour;


• максимальная скорость — 980 км/ч.

Northrop Grumman X-47B

Это ударный БПЛА, за производство которого взялась компания Northrop Grumman. Разработка X-47B представляет собой часть программы военно-морского флота США. Цель: создание беспилотного самолета, способного взлетать с авианосца.

Первый полет Northrop"а состоялся в 2011. Аппарат оснащен турбовентиляторным двигателем Pratt & Whitney F100−220. Вес — 20215 кг, дальность полета — 3890 км.

DRDO Rustom II

Разработчик — индийская военно-промышленная корпорация DRDO. Rustom II — модернизированная версия беспилотников Rustom, предназначенная для разведки и боевых ударов. Эти БПЛА способны взять на борт до 350 кг полезной нагрузки.

Предполетные испытания уже пройдены, так что первый полет вполне может состояться даже в этом году. Взлетная масса — 1800 кг, оснащен 2-мя турбовинтовыми двигателями. Максимальная скорость — 225 км/ч, дальность полета — 1000 км.

«Дозор-600»

На данный момент «Дозор» носит статус пока еще перспективного разведывательно-ударного БПЛА. Разрабатывается российской компанией «Транзас». Предназначен для ведения тактической разведки в прифронтовой полосе или полосе маршрута. Способен передавать информацию в реальном времени.

Характеристики:

• взлетная масса — 720 кг;


• двигатель — бензиновый Rotax 914;


• максимальная скорость — 150 км/ч;


• дальность полета — 3700 км.

Taranis

Британский проект, находится под руководством компании BAE Systems. На данный момент это всего лишь тестовая платформа для создания высокоманевренного, малозаметного ударного беспилотника трансконтинентального действия. Основные технические данные засекречены. Все, что удалось узнать, это:

• дата первого полета — 2013;


• взлетная масса — 8000 кг;


• двигатель — турбовентиляторный Rolls-Royce Adour;


• максимальная скорость — дозвуковая.

Boeing Phantom Ray

Еще одна демонстрационная платформа перспективного БПЛА с целью разведки. Phantom Ray спроектирован по схеме «летающее крыло», имеет размер, близкий размеру обычного реактивного истребителя.

Проект создан на базе БПЛА Х-45С, может похвастаться первым полетом (в 2011-м). Взлетная масса — 16566 кг, двигатель — турбореактивный General Electric F404-GE-102D. Максимальная скорость — 988 км/ч, дальность полета — 2114 км.

ADCOM United 40

Еще один разведывательно-ударный БПЛА. Разработан и выпускается компанией ADCOM (ОАЭ). Впервые показался на авиасалоне в Дубае (ноябрь 2011). Взлетная масса малыша — 1500 кг, оснащен 2-мя поршневыми двигателями Rotax 914UL. Максимальная скорость — 220 км/ч.

«Скат»

Еще один невероятно тяжелый разведывательный и ударный аппарат (вес — 20 тонн), разрабатывавшийся в российском ОКБ МиГ по технологии «стелс». Широким массам был показан всего лишь полноразмерный макет, демонстрировался на авиасалоне МАКС-2007.

Проект был свернут, но разработки остались. Их планируется использовать в перспективных ударных БПЛА России. Вооружение — тактические ракеты «земля-земля» и авиабомбы. Максимальная скорость монстра — 850 км/ч, дальность полета — 4000 км.

В статье описаны все важные технические характеристики моделей беспилотных летательных аппаратов их влияние на получаемый результат, приведены расчеты производительности и нормативные документы, описаны критерии выбора БПЛА для решения определенных картографических задач.

Классификация БПЛА

При выборе беспилотных систем для решения задач картографирования важным является понимание различий в конструкторских и технических решениях разных как типов так и моделей БПЛА. В обзоре будут рассмотрены характеристики БПЛА самолетного типа (модели только с возможностью свободного старта и приземления, без необходимости аэродромного базирования); мультироторов и вертолетов. Вне зависимости от типов и моделей, основными характеристиками аппаратов являются размер, вес и форма. Именно эти параметры определяют способ старта, посадки, грузоподъемность и, самое главное, поведение борта в процессе полета и съемки.

Вес аппаратов

Масса пустого борта и максимальная взлетная масса показывают, какую аппаратную часть можно использовать для выполнения аэрофотосъемки. Чем больше взлетная масса, тем более точное оборудование можно использовать для получения качественного результата. От веса аппарата зависит сила колебаний БПЛА потоками воздуха, поэтому чем тяжелее борт, тем стабильнее траектория движения и тем стабильнее геометрия изображения.

Размеры и форма аппаратов

От длины и размаха крыла зависят аэродинамические свойства БПЛА. По форме БПЛА самолетного типа делятся на летающее крыло и фюзеляжные. Преимущества фюзеляжного типа - возможность нести больше полезной нагрузки и более стабильно выполнять съемку, т.к. вес именно таких бортов, как правило, больше. Минусом такого типа БПЛА является сложность конструкции, что повышает требования к правилам эксплуатации и стоимость ремонта. Плюсы типа летающего крыла в простоте конструкции и эксплуатации. Минусы - небольшие размеры и вес, не позволяющие нести дополнительную полезную нагрузку.

Для мультиротов важной характеристикой является количество винтов. Считалось, что количество винтов влияет на стабильность полета, так коптеры с 8-ю винтами летали гораздо стабильнее 4-х и 6-ти винтовых, но на сегодняшний день, благодаря развитию алгоритмов полета, все коптеры летают одинаково стабильно, даже в случае отказа одного винта.

Двигатели

Большинство моделей БПЛА используют электродвигатели. Характеристики двигателя отвечают за максимальную дальность и время полета. Электродвигатели питаются от аккумуляторных батарей различного типа и зависят от размеров БПЛА. Компактные модели могут провести в воздухе 40 минут, большие модели- до 4 часов, преодолевая расстояние до 300 км. Некоторые модели используют двигатель внутреннего сгорания. Как правило, это тяжелые модели (от 20 килограмм), длительность полета которых достигает 10 часов, что позволяет им преодолевать до 1000 км. Для бензиновых двигателей используется смесь бензина Аи-92,95 с синтетическим маслом для двухтактных двигателей. Расход топлива составляет примерно 0,5 л/ч в режиме горизонтального полета. Объем штатного топливного бака - 5 л. Для съемки крупных площадных объектов рентабельно использовать именно модели с двигателями внутреннего сгорания.

Высота полёта

Высота съемки влияет на размер пикселя и количество изображений. Российское законодательство не ограничивает варианты полётных заданий, в отличие от большинства европейских стран, где есть жесткое регулирование использования воздушного пространства до 100 м. С особенностями регулирования полетов можно ознакомиться в докладе Валиева Амира Вильевича, генерального директора компании «АФМ-Серверс» на кадастровой конференции Гис-Ассоциации за 2012 год . Максимальный практический потолок полета аппаратов актуален для российских пространств, т.к. корректируя высоту съемки, можно изменять значения размера пикселя и количество изображений.

Скорость

Максимальная и крейсерская скорость влияют на возможность использования БПЛА в ветреную погоду и на производительность съемки. Средняя крейсерская скорость небольших моделей (летающих крыльев) составляет около 50 - 60 км/ч, скорость более крупных моделей составляет около 100 км/ч. Ограничения использования БПЛА по скорости ветра при старте и посадке в среднем составляют около 10 м/с. Предугадать скорость и порывы ветра на высоте полета, как правило, сложно. Они влияют на геометрию съемки и выдерживание перекрытий, а так же на качество изображений, например, смаз.

Взлёт и посадка

БПЛА классифицируются по способу старта и посадки. Основные способы старта: с рук и с катапульты. Основные способы посадки: с парашютом и на корпус.

В отличие от пилотируемых самолетов и вертолетов, беспилотные системы не требуют аэродромного базирования, выполнение летного задания осуществляется в автоматическом режиме, они безопасны для экипажа.

В последнее время практически все модели БПЛА имеют автоматический режим работы, начиная от старта до полного завершения задания и посадки. Для некоторых моделей существует возможность ручного управления через наземную станцию и полуавтоматического управления (возможность корректировать маршрут, высоту и точку посадки во время выполнения задания).

Автопилот

Автопилот является «мозгом» БПЛА. До недавнего времени, в большинстве случаев использовались простейшие автопилоты, предназначенные для любительских авиамоделей, что не удовлетворяет требованиям при аэрофотосъемке. На данный момент большинство разработчиков БПЛА работают над разработкой собственных автопилотов, отвечающих запросам аэрофотосъемки.

Съёмочное оборудование

Большинство БПЛА это небольшие по размерам и грузоподъемности аппараты. В связи с этим для аэрофотосъемки часто используются камеры класса «мыльница». На модели с большой грузоподъемностью устанавливают зеркальные полноформатные фотокамеры, такие как Canon (EOS) или Nikon (D800). Важным в процессе аэросъемки выступает работа затворов камер, для выполнения картографо-геодезических работ рекомендовано использовать камеры с центральным или электронным затвором.

Некоторые модели БПЛА оборудуют профессиональными аэрокамерами, созданными специально для использования на БПЛА, такой как Phase One. Данная камера обеспечивает нужное качество изображений, но имеет высокую стоимость (35-45 000 Евро) и весит 2,9 кг. Размер матрицы и производительность камеры влияют на количество снимков и, следовательно, на время, необходимое на постобработку. Пример производительности некоторых камер представлен в таблице:

Производительность бытовых камер при аэросъемке БПЛА

Навигационное оборудование

Для навигации БПЛА используются дешевые одночастотные приборы GPS/IMU (Global Positioning System/Inertial Measurement Unit). Так же их используют для элементов внешнего ориентирования снимков. В последнее время некоторые разработчики используют двухчастотные GPS приемники и уравнивают их измерения с данными от базовых GNSS станций. Т.к. большинство моделей БПЛА не имеют возможности использовать стабилизирующие платформы для камер из-за недостаточной грузоподъемности, рекомендовано использовать точные инерциальные системы INS, которые позволят определять элементы ориентирования съемки с удовлетворительной точностью. Для связи с БПЛА во время полета используются радиоканалы. Частоты таких каналов варьируют от 433 МГц до 2,4 ГГц. Связь необходима для контроля оператором выполнения задания в режиме реального времени и корректировки задания. Иногда с помощью радиоканала передают видео и фотоматериалы, полученные во время съемки.

Эксплуатационные ограничения

Использование БПЛА имеет широкую географию. Температурный диапазон эксплуатации (от -30°C до +50°C), позволяет использовать БПЛА в различных климатических зонах. Единственным эксплуатационным ограничением у производителей, призванный обеспечить бережную эксплуатацию, является скорость ветра на старте и посадке. В среднем, она варьирует от 4 до 15 м/с в зависимости от типа и веса аппарата.

Помимо фотокамер на борт БПЛА могут быть установлены различные иные приборы, такие например как тепловизор, лазерный сканер, видеокамера. Используя эти приборы можно решать производственные задачи, связанные с мониторингом и технической диагностикой объектов.

Гарантия и страхование

Как правило, гарантия на все модели БПЛА составляет 12 месяцев. При этом в последнее время появилась возможность страховать БПЛА как полноценный геодезический инструмент.

Лицензирование и сертификация

В данный момент вопрос государственной сертификации БПЛА как инструмента для проведения инженерно-геодезических и картографических работ не решен. Помимо сертификации самого аппарата, необходима сертификация эксплуатирующих организаций. Для габаритных БПЛА бригада обслуживания должна состоять как минимум из оператора и техника. Для маленьких моделей достаточно одного человека. Сертификацию на данный момент проводят непосредственно фирмы разработчики. Без получения сертификата, эксплуатация БПЛА для выполнения инженерно-геодезических и картографических работ производителями не рекомендована.

Основные критерии выбора БПЛА

Основные критерии выбора можно определить исходя из вида работ. Т.к. рассматриваются модели для высокоточных измерений, то материал должен соответствовать действующей нормативной документации для фотограмметрических, геодезических и землеустроительных работ. Согласно ГКИНП (ГНТА)-02-036-02 инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов, картографическим материалом считается плановая съемка до 3˚ от надира, удовлетворяющая установленным признакам дешифрирования в зависимости от масштаба. В данный момент специальной документации по контролю качества материалов, получаемых с БПЛА, не создано, таким образом необходимо учитывать действующие инструкции по фотограмметрическим работам. Подобным требованиям к съемке отвечают модели с достаточным весом или стабилизирующей платформой. В следующей таблице приведены требования к точности и методам определения характерных точек границ земельного участка, а также характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке, используемых в землеустройстве.

Приказ Министерства экономического развития Российской Федерации от 17 августа 2012г. N 518 г. Москва

Для получения необходимого качества и геометрии съемки населенных пунктов и промышленных объектов необходимы модели БПЛА с размером и весом, позволяющим использовать высокоточные приборы (GPS/INS) и камеры с большой матрицей и центральным затвором. Очень важно, чтобы алгоритмы автопилота моделей были адаптированы под съемку со строго заданными параметрами. Для решения таксационных или мониторинговых задач сельскохозяйственных земель или земель лесного, водного фонда можно использовать модели меньшего веса и размера и пренебречь более точными приборами, однако возникает вопрос производительности, т.к. подобные категории земель занимают большие территории. Здесь важно, чтобы модели БПЛА имели высокую устойчивость к погодным условиям.

В голливудских фантастических фильмах довольно часто прослеживается образ беспилотного летательного ударного аппарата. Так вот, в настоящее время США являются лидерами мирового строительства и конструирования беспилотников . И не останавливаются на достигнутом, всё более наращивая парк БПЛА в вооруженных силах.

Получив опыт первой, второй Иракской кампаний и Афганской кампании, Пентагон продолжает развитие беспилотных систем. Будут увеличены закупки БПЛА, создаются критерии новых аппаратов. БПЛА сначала заняли нишу легких разведчиков, но уже в 2000-е годы стало ясно, что они перспективны и как ударные самолёты – применялись в Йемене, Ираке, Афганистане, Пакистане. Беспилотники стали полноценными ударными единицами.

MQ-9 Reaper «Жнец»

Последней покупкой Пентагона стал заказ 24 ударных БПЛА типа MQ-9 Reaper . Этот контракт почти удвоит их количество в вооруженных силах (в начале 2009 у США было 28 таких беспилотников). Постепенно «Жнецы» (по англо-саксонской мифологии образ смерти) должны заменить более старых «Хищников» MQ-1 Predator, их на вооружении примерно 200.

БПЛА MQ-9 Reaper впервые поднялся в воздух в феврале 2001 года . Аппарат был создан в 2-х версиях: турбовинтовой и турбореактивной, но ВВС США, заинтересовавшись новой техникой, указали на необходимость единообразия, отказавшись от закупки реактивного варианта. К тому же он, несмотря на высокие пилотажные качества (например, практический потолок до 19 километров), мог быть в воздухе не более 18 часов, что не устаивало ВВС. Турбовинтовая модель пошла в серию на 910-сильном двигателе TPE-331 – «детище» фирмы Garrett AiResearch.

Базовые ТТХ «Жнеца»:

— Вес: 2223 кг (пустой) и 4760 кг (максимальный);
— Максимальная скорость — 482 км/ч и крейсерская – около 300 км/ч;
— Максимальная дальность полета – 5800…5900 км;
— С полной нагрузкой БПЛА будет выполнять свою работу около 14 часов. Всего же MQ-9 способен держаться в воздухе до 28-30 часов;
— Практический потолок — до 15 километров, а рабочий эшелон высот –7,5 км;

Вооружение «Жнеца» : имеет 6-ть точек подвески, общий объем полезной нагрузки до 3800 фунтов, так вместо 2-х управляемых ракет AGM-114 Hellfire на «Хищнике», его более совершенный собрат может взять до 14 УР.
Вторым вариантом оснащения «Жнеца» является комбинация из 4-х «Хеллфайров» и 2-х пятисотфунтовых корректируемых авиабомб GBU-12 Paveway II с лазерным наведением.
В калибре 500 фунтов также возможно и применение вооружения системы JDAM с GPS-наведением – например боеприпаса GBU-38. Оружие класса «воздух-воздух» представлено ракетами AIM-9 Sidewinder и с недавних пор AIM-92 Stinger – модификацией ракеты хорошо известного ПЗРК, приспособленной для воздушного старта.

БРЭО : Радиолокационная станция AN/APY-8 Lynx II с синтезированной апертурой, способная работать в режиме картографирования - в носовом обтекателе. На малых (до 70 узлов) скоростях радар позволяет сканировать поверхность с разрешением один метр, просматривая 25 квадратных километров в минуту. На больших скоростях (порядка 250 узлов) – до 60 квадратных километров.

В поисковых режимах РЛС, в так называемом режиме SPOT, обеспечивает получение с дистанции до 40 километров мгновенных «снимков» локальных участков земной поверхности размером 300×170 метров, разрешение при этом достигает 10 сантиметров . Комбинированная электронно-оптическая и тепловизионная прицельная станция MTS-B - на сферическом подвесе под фюзеляжем. Включает лазерный дальномер-целеуказатель, способный осуществлять целеуказание всему спектру боеприпасов США и НАТО с полуактивным лазерным наведением.

В 2007 году была сформированная первая ударная эскадрилья «Жнецов» , они поступили на вооружение 42-й ударной эскадрильи, которая расположена на авиабазе «Крич» в штате Невада. В 2008 году ими была вооружена 174-е истребительное авиакрылы ВВС Национальной гвардии. Специально оборудованные «Жнецы» также есть у НАСА, Министерства национальной безопасности, у Пограничной службы.
На продажу система не выставлялась. Из союзников «Жнецов» купила Австралия и Англия. Германия отказалась от этой системы в пользу своих разработок и израильских.

Перспективы

Следующее поколение средних БПЛА по программам MQ-X и MQ-M, должно встать на крыло к 2020 году. Военные хотят одновременно расширить боевые возможности ударного БПЛА и максимально его интегрировать в общую боевую систему.

Основные задачи:

— Планируют создать такую базовую платформу, которая сможет быть использована на всех театрах военных действий, что кратно повысит функциональные возможности беспилотной группировки ВВС в регионе, а также увеличит скорость и гибкость реакции на возникающие угрозы.

— Повышение автономности аппарата и увеличение возможностей выполнения задач в сложных погодных условиях. Автоматизм взлёта и посадки, выхода в район боевого патрулирования.

— Перехват воздушных целей, непосредственная поддержка сухопутных войск, применение беспилотника, как интегрированного разведывательного комплекса, комплекс задач РЭБ и задачи обеспечения связи и освещения обстановки в форме развертывания на базе летательного аппарата информационного шлюза.

— Подавление системы ПВО противника.

— К 2030 году планируют создать модель беспилотника-заправщика, своего рода беспилотный танкер, способный снабжать топливом иные летательные аппараты – это резко повысит длительность нахождения в воздухе.

— Есть планы создать модификации БПЛА, которые задействуют в поисково-спасательных и эвакуационных миссиях, связанных с авиационной переброской людей.

— В концепцию боевого применения БПЛА планируется заложить архитектуру так называемого «роя» (SWARM), который позволит обеспечивать совместное боевое применение групп беспилотных самолетов по обмену разведывательной информацией и ударным действиям.

— В итоге БПЛА должны «дорасти» до таких задач, как включение в систему ПВО-ПРО страны и даже нанесение стратегических ударов. Это отнесено к середине 21 века.

Флот

В начале февраля 2011 года с авиабазы «Эдвардс» (Калифорния) поднялся в воздух реактивный БПЛА Х-47В . Беспилотники для ВМС начали разрабатывать с 2001 года. Морские испытания должны начать с 2013 года.

Основные требования ВМФ:
—палубное базирование, включая посадку без нарушения режима малозаметности;
— два полноценных отсека для установки вооружения, общий вес которого, по ряду сообщений, может достигать двух тонн;
— система дозаправки в воздухе.

США разрабатывают список требований к истребителю 6-го поколения:

— Оснащение бортовыми информационно-управляющими комплексами следующего поколения, технологии малозаметности.

— Гиперзвуковая скорость, то есть скорости выше 5-6 Маха.

— Возможность беспилотного управления.

— Электронная элементная база бортовых комплексов самолёта должна уступить место оптической, построенной на технологиях фотоники, с полным переходом на волоконно-оптические линии связи.

Таким образом, США уверенно сохраняют позиции в разработке, развёртывании и накоплении опыта боевого применения БПЛА. Участие в ряде локальных войн позволило вооружённым силам США поддерживать личный состав в боеготовом состоянии, совершенствовать технику и технологии, схемы боевого применения и управления.

ВС получили уникальный боевой опыт и возможность на практике без крупных рисков вскрывать и исправлять огрехи проектировщиков. БПЛА становятся частью единой боевой системы – ведения «сетецентрической войны».